2019-2020年高考物理大一轮复习 第5讲 实验 验证动量守恒定律模拟检测（选修3-5）

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1、2019-2020年高考物理大一轮复习第5讲实验验证动量守恒定律模拟检测（选修3-5）1．(多选)(xx年全国卷)如图13－5－7，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触，现将摆球a向左边拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是(　　)图13－5－7A．第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等B．第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等C．第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同D．发生第二次碰撞时，两球在各自的平衡位置【答案】AD【解析】两球在碰撞前后，水平方向不受外力，故

2、水平两球组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有：mv0＝mv1＋3mv2；又两球碰撞是弹性的，故机械能守恒，即：mv＝mv＋(3m)v，解两式得：v1＝－，v2＝，可见第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等，选项A正确；因两球质量不相等，故两球碰后的动量大小不相等，选项B错误；两球碰后上摆过程，机械能守恒，故上升的最大高度相等，另摆长相等，故两球碰后的最大摆角相同，选项C错误；由单摆的周期公式T＝2π，可知，两球摆动周期相同，故经半个周期后，两球在平衡位置处发生第二次碰撞，选项D正确．2．(xx年无锡模拟)在实验室里为了验证动

3、量守恒定律，一般采用如图13－5－8甲、乙两种装置：图13－5－8(1)若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则(　　)A．m1>m2，r1>r2B.m1>m2，r1m2，r1＝r2D.m1

4、_________(用装置图中的字母表示)．(4)在实验装置乙中，若斜槽轨道是光滑的，则可以利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒．这时需要测的物理量有：小球释放初位置到斜槽末端的高度差h1，小球从斜槽末端做平抛运动的水平位移s、竖直高度h2，则所需验证的关系式为______________．【答案】(1)C　(2)AC　(3)m1·OP＝m1·OM＋m2·O′N　(4)s2＝4h1h2【解析】(1)在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有m1v0＝m1v1＋m2v2，在碰撞过程中动能守恒，故有m1v＝m1v＋m2

5、v，解得v1＝v0，要碰后入射小球的速度v1>0，即m1－m2>0，m1>m2.为了使两球发生正碰，两小球的半径相同，r1＝r2.故选C.(2)P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置，运动时间都是t＝.碰撞前入射小球的速度v1＝，碰撞后入射小球的速度v2＝，碰撞后被碰小球的速度v3＝.若m1v1＝m2v3＋m1v2则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，带入数据得m1·OP＝m1·OM＋m2·O′N，故需要测量的工具有刻度尺和天平．(4)根据平抛运动的规律h2＝gt2，解得t＝.

6、平抛运动的初速度v0＝＝s.则动能的增加量为ΔEk＝mv＝.重力势能的减小量ΔEp＝mgh1，则验证＝mgh1，即s2＝4h1h2.